Тонкости расчета теплого пола

Расчет теплого водяного пола

Статью опубликовал: Николай Стрелковский

Современная система тёплых водяных полов отождествляется с высоким уровнем уюта и комфорта. Такой пол эффективно обогревает помещение и не оказывает вредного воздействия на жизнь и здоровье жильцов. Подобные результаты могут быть достигнуты только при условии правильно выполненных расчётов и грамотно проведённых монтажных работах.

Расчет теплого пола водяного

Тёплый водяной пол может являться основным источником отопления жилого помещения или служить вспомогательным обогревательным элементом. Основные расчёты таких полов базируются на данных схемы работы: лёгкий подогрев поверхности для улучшения комфорта или обеспечение полноценным теплом всей площади помещения. Выполнение второго варианта предполагает более сложную конструкцию тёплого пола и надёжную систему регулировки.

График комфортных температурных условий

Данные для расчётов

Расчёты и проектирование базируются на нескольких характеристиках помещения, а также выборе варианта отопления — основное или дополнительное. Немаловажными показателями являются тип, конфигурация и площадь помещения, в котором запланирован монтаж такого вида отопительной системы. К оптимальному варианту относится использование поэтажного плана с указанием всех необходимых для расчётов параметров и размеров. Допускается самостоятельное выполнение максимально точных замеров.

График расчета теплого пола

Чтобы определиться с величиной теплопотерь, потребуется наличие следующих данных:

  • тип материалов, использованных в процессе строительства;
  • вариант остекления, включая тип профиля и стеклопакета;
  • температурные показатели в регионе проживания;
  • использование дополнительных источников обогрева;
  • точные размеры площади помещения;
  • предполагаемый температурный режим в помещении;
  • высота этажа.

Кроме того, учитывается толщина и изоляция пола, а также вид предполагаемого к использованию напольного покрытия, что оказывает непосредственное влияние на эффективность всей отопительной системы.

При выполнении расчётов следует принимать во внимание желаемую для обустраиваемого помещения температуру.

Расход трубы теплого пола в зависимости от шага петли

Шаг, мм Расход трубы на 1 м2, м п.
100 10
150 6,7
200 5
250 4
300 3,4

Особенности проектирования

Все расчёты водяных тёплых полов должны быть произведены предельно тщательно. Любые недочёты при проектировании могут быть исправлены только в результате полного или частичного демонтажа стяжки, что способно не только повредить внутреннюю отделку в помещении, но и приведёт к значительным затратам времени, сил и средств.

Рекомендуемые температурные показатели поверхности пола в зависимости от вида помещения составляют:

  • жилое помещение — 29 °C;
  • участки около наружных стен — 35 °C;
  • ванные комнаты и зоны с высокой влажностью — 33 °C;
  • под напольное покрытие из паркета — 27 °C.

Короткие трубы предполагают использование более слабого циркуляционного насоса, что делает систему экономически выгодной. Контур с диаметром 1,6 см не должен быть длиннее 100 метров, а для труб с диаметром 2 см максимальная длина составляет 120 метров.

Таблица решений для выбора системы водяного теплого пола

Правила расчёта

Для выполнения системы отопления на площади 10 квадратных оптимальным вариантом будет:

  • использование 16 мм труб с длиной в 65 метров;
  • показатели расхода используемого в системе насоса не могут быть меньше двух литров в минуту;
  • контуры должны обладать равноценной длиной с разницей не более 20%;
  • оптимальный показатель расстояния между трубами составляет 15 сантиметров.

Следует учитывать, что разница между температурой поверхности и теплоносителя может составлять порядка 15 °C.

Оптимальный способ при укладке трубной системы представлен «улиткой». Именно такой вариант монтажа способствует максимально равномерному распределению тепла по всей поверхности и позволяет минимизировать гидравлические потери, что обусловлено плавными поворотами. При укладке труб в зоне наружных стен оптимальный шаг составляет десять сантиметров. Для выполнения качественного и грамотного крепления целесообразно проводить предварительную разметку.

Таблица теплопотребления различных частей здания

Расчёты труб и мощности

Полученные в результате замеров данные являются основой для расчёта мощности такого оборудования, как нагревательный тепловой насос, газовый или электрический котёл, а также позволяют определить расстояние между трубами при выполнении монтажных работ.

Крепление труб к арматурной сетке

Чтобы правильно рассчитать необходимую для укладки длину труб, следует определиться с видом и особенностями этих элементов:

  • нержавеющий гофрированный тип труб отличается эффективностью и качественной теплоотдачей;
  • медные трубы характеризуются высоким уровнем теплоотдачи и внушительной стоимостью;
  • сшитые полиэтиленовые трубы;
  • металлопластиковый вариант труб с идеальным соотношением качества и стоимости;
  • пенопропиленовые трубы с низкой теплопроводностью и доступной ценой.

Гофрированная труба для теплого пола — один из самых лучших вариантов для водяного подогрева пола

Значительно облегчить расчёты и сделать их максимально точными позволяет использование специальных компьютерных программ. Все расчёты должны выполняться с учётом способа монтажа и расстояния между трубами.

Основными показателями, характеризующими систему, являются:

  • необходимая длина нагревательного контура;
  • равномерность распределения выделяемой тепловой энергии;
  • величина допустимых пределов активной тепловой нагрузки.

Следует учитывать, что при значительной площади отапливаемого помещения допускается увеличивать шаг укладки с одновременным увеличением температурного режима теплоносителя. Возможный диапазон шага при укладке составляет от пяти до шестидесяти сантиметров.

Наиболее распространённые соотношения расстояний и тепловых нагрузок:

  • расстояние в 15 сантиметров соответствует теплоносителю от 800 Вт на 10 м²;
  • расстояние в 20 сантиметров соответствует теплоносителю от 500 до 800 Вт на 10 м²;
  • расстояние в 30 сантиметров соответствует теплоносителю до 500 Вт на 10 м².

Чтобы точно знать, достаточно ли использовать систему как единственный источник обогрева или же «тёплые полы» могут служить исключительно дополнением к основному отоплению, необходимо выполнить черновой, предварительный расчёт.

Схема подключения водяного теплого пола к котлу

Черновые расчёты теплового контура

Чтобы определить плотность эффективного теплового потока, отдаваемого м² тёплых полов, необходимо воспользоваться формулой:

g (Вт/м²) = Q (Вт) / F (м²)

  • g — показатель плотности теплового потока;
  • Q — суммарный показатель теплопотерь в помещении;
  • F — предполагаемая к обустройству площадь пола.

Для вычислений величины Q учитывается площадь всех окон, средняя высота потолков в помещении, теплоизоляционные характеристики полов, стен и кровли. При выполнении напольного отопления в качестве дополнительного, суммарный объём теплопотерь целесообразно определять в форме процентного соотношения.

При расчётах величины F учёту подлежит только участок пола, участвующий в процессе обогрева помещения. На участках расположения предметов интерьера и мебели следует оставлять свободные зоны шириной порядка 50 сантиметров.

Для определения средней температуры теплоносителя в условиях нагревательного контура используется формула:

ΔТ (°С) = (TR + TO) / 2

  • TR — температурный показатель на участке входа в нагревательный контур;
  • ТО — температурный показатель на участке выхода из нагревательного контура.

Рекомендуемые температурные параметры в °С на вход и выход для стандартного теплоносителя составляют: 55—45, 50—40, 45—35, 40—30. Следует учитывать, что температурный показатель на подачу не может быть выше 55 °С, с условием температуры на обратный контур с разницей в 5 °С.

В соответствии с полученными величинами g и ΔТ выполняется подбор диаметра и шага для монтажа труб. Удобно использовать специальную таблицу.

Таблицы расчета теплового потока для теплого пола в зависимости от материала напольного покрытия

Таблицы расчета теплового потока для теплого пола в зависимости от материала напольного покрытия

Таблицы расчета теплового потока для теплого пола в зависимости от материала напольного покрытия

Таблицы расчета теплового потока для теплого пола в зависимости от материала напольного покрытия

На следующем этапе производится расчёт приблизительной длины задействованных в системе труб. С этой целью необходимо разделить показатель площади обогреваемого пола в м² на расстояние между уложенными трубами в метрах. К полученному показателю следует прибавить запас длины на выполнение загибов и подключение к длине прибавляется длина на загибы труб и длина на подключение к системе коллекторов.

При известной длине и диаметре труб легко высчитывается показатель объёма и скорость теплоносителя, оптимальная величина которого составляет 0,15—1 метр в секунду. При более высоких значениях скорости движения следует увеличить показатель диаметра используемых труб.

Правильный выбор насоса, используемого в отопительном контуре, базируется на величине расхода теплоносителя с запасом в двадцать процентов. Такое увеличение показателя соответствует параметрам гидравлического сопротивления в трубной системе. Подбор наноса для циркуляции нескольких отопительных систем заключается в соответствии показателей мощности этого оборудования с общим расходом всех используемых отопительных контуров.

Расчет стоимости теплого пола

Советы и рекомендации

Чтобы получить максимально точные расчёты, целесообразно обратиться за консультацией профессионалов, специализирующихся на выполнении монтажа внутренних инженерных коммуникаций.

Допускается использование онлайн-калькулятора, который облегчит расчёты, но даст весьма приблизительные вычисления, представляющие общую информацию о масштабах предстоящих монтажных работ.

Пример расчета водяного теплого пола

Для обогрева старых и ветхих сооружений, не обладающих качественным утеплением, нецелесообразно использовать систему тёплых водяных полов в качестве единственного отопительного элемента, что обусловлено низкой степенью эффективности и высоким уровнем энергозатрат.

Уровень технической грамотности всех выполненных расчётов оказывает непосредственное влияние на качественные характеристики монтируемой отопительной системы. Правильные расчёты позволяют оптимизировать финансовые затраты не только на процесс установки водяного обогрева полов, но и минимизировать расходы во время эксплуатации и обслуживания всей отопительной системы.

Видео — Расчет теплого пола водяного (часть 1)

Видео — Расчет теплого пола водяного (часть 2)

Тонкости расчета теплого пола

Благоустройство дома должно начинаться с соответствующего расчета. Он даст примерные представления обо всех характеристиках запланированных работ и раскроет вопрос рентабельности идеи в целом. Особенно расчет важен в случае установки теплых полов в частном доме.

Особенности

Теплый пол является обогревающим оборудованием, и его устойчивая работа крайне важна. Она зависит не только от качества монтажа, но и от использованных материалов. Важнейшей составляющей эффективности работы пола является надежный расчет всех рабочих параметров. Еще из школьных задачек понятно, что сложно что-то рассчитать, не понимая смысла, поэтому нужно разобраться в принципах работы отопительной системы и в особенностях ее размещения. Существует два вида теплых полов:

  • теплые полы с водяным теплоносителем;
  • электрические теплые полы.

Конструкция водяных теплых полов устроена так, что обогрев происходит за счет тепла, отдаваемого отопительными контурами, состоящими из водяных труб небольшого диаметра. Эти трубки прокладываются под поверхностью пола и зацикливаются у обогревающего агрегата – котла, который отвечает за обогрев. В большинстве случаев система дополняется устройствами, обеспечивающими комфортный нагрев, а также средствами регулирования.

Теплые полы, работающие за счет электроэнергии, осуществляют нагрев поверхности пола по похожей технологии. Вместо трубок в конструкцию пола укладывается специальный двухжильный кабель, который является теплоизлучающим проводником. Интенсивность излучения регулируется специальным терморегулятором.

Нужно иметь представление и о том, как располагается эта система в обогреваемом помещении. Для простоты понимания нужно представить пол как слоеный торт. Первым каркасным слоем обычно является бетонная плита, на которую стелется рулон гидроизоляционного материала. Далее накладывают материал с маленьким сопротивлением теплопередаче, например, пенополистерол, который утепляется фольгой. Наконец, на это все накладывают стяжку, в которую монтируются отопительные трубы теплого пола.

Расчет теплых полов представляет собой довольно серьезную задачу. Выполнить его нужно максимально внимательно. В результате это позволит получить полное представление о необходимых характеристиках для насоса, протяженности трубок отопления, количестве теплоизлучения для конкретных случаев и многом другом. Конечно, если есть деньги, то можно заплатить за комплекс услуг специалистам, но лучше держать все под своим контролем.

Несмотря на то, что расчет непростой, следуя пошаговым указаниям, справиться с ним не будет сложно.

Таблица расчета в частном доме

Теплый пол может служить в качестве главного источника отопления в помещении или средством для обогрева только поверхности пола. В зависимости от того, какие конкретно функции планируется возложить на систему теплого пола, и ведется расчет его теплоотдачи. Помимо этого, входными данными также являются геометрические и структурные характеристики помещения. Сперва необходимо выяснить, какое количество тепла будет теряться за счет конструктивных особенностей помещения. Не зная этого параметра, нельзя понять, сколько тепла должен отдавать отопительный контур, на что в целом и ориентирован расчет.

Только после этого шага можно подобрать остальные параметры системы, такие как:

  • требуемая мощность насоса;
  • мощность электрокотла или газового котла;
  • материал и толщина трубок теплоносителя;
  • длина контуров.

В том случае, если система отопления в доме функционирует отлично, и от системы теплого пола требуется только утепление поверхности пола, главной расчетной величиной будет метраж отапливаемого помещения. Тепловые потери и длины прокладываемых трубных контуров теплого водяного пола главным образом будут зависеть от геометрии обогреваемой поверхности. Чтобы расчет был абсолютно точным, нужно учесть климат, строительные особенности, этажность и многое другое. В итоге получится довольно сложный тепловой расчет.

Может оказаться так, что потребитель не является профессионалом, а сэкономить на обустройстве дома все же хочет. В таком случае, имеется возможность воспользоваться усредненным показателями теплопотребления для частных домов. Обогрев дома с помощью теплого пола применяется достаточно давно, и опытными специалистами сформирована специальная таблица. Она показывает необходимое количество тепла для предполагаемой комнаты, в которой будут размещены отопительные контуры водяного пола.

Формула мощности

В большинстве случаев теплый пол используют как систему, заменяющую отопительные радиаторы. Тогда расчет, естественно, усложнится, потому что нужно учесть все факторы. Для того, чтобы была возможным обогреть весь внутренний объем комнаты, нужно располагать информацией о теплопотерях помещения. Только после этого, зная мощность отопительного контура, можно начать его проектировать. Итак, сам расчет выглядит следующим образом:

Мк = 1,2 x Q, где Мк – необходимая мощность теплоотдачи отопительного контура, Q – это те самые теплопотери, а 1,2 является коэффициентом погрешности.

Из формулы понятно, что целевым параметром является температура теплоносителя в контуре, для определения которой нужно вычислить потери тепла. Для их определения нужно будет пройтись по дому с рулеткой. Необходимо вымерить площади и толщины всех ограждающих объектов: стен, пола, окон, дверей и так далее. Для учета структуры материала всех объектов понадобится коэффициент, характеризующий теплопроводность отдельных материалов (λ). Соответственно, нужно знать, из чего сделано то, что подлежит расчету, будь то стена, дверь или потолок. Все популярные строительные материалы и их коэффициенты приведены в следующей таблице:

Теплопотери рассчитываются отдельно для каждого оградительного элемента помещения, так как каждый объект обладает разными свойствами. Вычисление производится по следующей формуле:

Q = (1/R) x (tвн-tн) x (1 + ∑β) х S, где R – это температурное сопротивление сырьевого материала, из которого сделано ограждающее сооружение, t – температура сооружения, индексы соответственно подразумевают наружную и внутреннюю температуру, S – геометрическая площадь элемента, β – климатические теплопотери в зависимости от стороны света, которые необходимо учесть.

Высчитанные потери тепла по отдельным элементам в итоге суммируются. Так, полученные общие теплопотери помещения подставляют в формулу для вычисления Мк – мощности теплоотдачи контура.

Для примера рассчитаем требуемую теплоотдачу контура для блочного помещения 20х20 м, ширина стен которого составляет 2,5 мм. Исходя из того, что термическое сопротивление пенобетонных блоков равно 0,29 (Вт/м x K), получим расчетное значение Rпб = 0,25/0.29 = 0,862 (Вт/м x K). Стены отштукатурены слоем в 3 мм, а это означает, что к полученному сопротивлению нужно прибавить Rшт = 0,03/0,29 = 0,1 (Вт/м x K). Значит, общее термическое сопротивление стены – Rст = 0,1 + 0,862 = 0,962 (Вт/м x K). Далее вычислим потери тепла по вышеуказанной формуле:

Q = (1/0,962) x (20 – (-10)) x (1 + 0,05) x 40 = 1309 Вт.

Абсолютно так же вычислим теплопотери через потолок, дверь и окна. Все полученное суммируем и подставляем в формулу для определения мощности контура отопления. К полученному значению нужно добавить 10%, которые внесут в расчет поправку на воздушную инфильтрацию. С этим может справиться любой калькулятор.

Как правильно рассчитать укладку?

После того, как выяснена мощность, необходимая теплому полу, можно ознакомиться с тонкостями расположения его контура. Далее останется лишь посчитать необходимую длину контура, что поможет составить представление о предстоящих расходахДля наглядности нужно сделать набросок на миллиметровке. Чертеж должен быть выполнен с учетом шага трубы и масштабных коэффициентов.

Шаг – это вымеренный промежуток пустот между трубами, он должен быть выбран в соответствии с несколькими условиями:

  • при перемещении по полу человеческая ступня не должна ощущать разницу температур, Так, если шаг слишком велик, то поверхность будет обогреваться полосами.
  • Шаг должен быть выбран таким образом, чтобы труба максимально экономично и эффективно выполняла свою функцию.

Для безошибочного монтажа трубопровода нужно понять достоинства и недостатки используемых типов укладки. В настоящее время для монтажа отопительного трубопровода пользуются 4 схемами:

  • «Улитка (спираль)» – самый востребованный вариант, потому что такая укладка обеспечивает равномерное распространение тепловой энергии. Расположение происходит от периферии к центру с постоянным уменьшением радиуса, а потом в другую сторону. При использовании данного метода длина шага может быть любой величины, начиная от 10 мм.

Также данный способ является самым легким в плане монтажа, нет ограничений в связи с формой помещения.

  • «Змейка» – довольно непопулярный метод контурного расположения. Огромный недостаток заключается в том, что подключение к питающему агрегату происходит с одной стороны, поэтому наблюдается значительный температурный перепад. Поверхность пола будет тем холоднее, чем дальше вы находитесь от котла. Вторым значительным минусом «змейки» является сложность монтажа. Такое расположение предусматривает изгибы трубы в180 градусов. Вследствие этого межтрубный шаг должен быть увеличен до 200 мм, в то время как универсальным значением принято считать 150 мм.
  • «Угловая змейка». Распространение теплого потока идет от угла, в котором расположен котел. Способ не популярен, потому что температура распространяется градиентом, что, по сути, создает эффект «солнца». Чем вы ближе, тем теплее.
  • «Двойная змейка» является модификацией обычной «змейки». Отличие состоит в том, что компенсируются потери тепла. Это происходит за счет циркуляции потока в обоих направлениях. Укладка таким способом так же сложна. «Змейка» применяется для небольших помещений, например, ванной комнаты.

Все вышеуказанные способы можно комбинировать друг с другом. «Змейкой» иногда покрывают небольшие площади, а «спиралью» обводят элементы, которые обогревать не нужно. Иногда комбинированные методы укладки трубы обеспечивают наименьшие затраты материала и минимальные вложения. Теперь, обладая необходимыми сведениями, можно приступать к расчету необходимой длины трубопровода. Расчет ведется по несложной формуле:

L = 1,1 x SN. Приведенная формула отражает зависимость длины отопительной трубы (L) от площади контура (S) с учетом шага (N). Коэффициент 1,1 необходим для учета запаса трубы под изгибы. В конце следует также учесть отрезки, которые будут током и противотоком соединять укладку с котлом.

Чтобы не возникало недопониманий, рассчитаем длину отопительного контура для гостиной комнаты величиной 25 кв. м. Дабы снять ограничение в размерности шага, отдадим предпочтение методу спиральной укладки и выберем шаг 0,15 метра. В рассматриваемом случае получается, что длина прокладываемого трубопровода равна L = 1,1 x 25/0,15 = 183,4 м.

Допустим, система теплого пола работает от гребенки, которая расположена в 5 м от контура. При расчете необходимо удвоить это расстояние, так как коллектор имеет противоток. Следовательно, результирующая протяженность контура составит L = 183.4 + 5 + 5 = 193,4 м.

Советы профессионалов

Разобравшись с расчетом, можно идти с результатами к специалистам и конкретизировать их задачу. Не нужно спешить, не лишним будет ознакомиться с некоторыми нюансами. С ними можно столкнуться, только устанавливая теплый пол уже не в первый раз. Те, кто хорошо знают это дело, рекомендуют:

  • при нанесении на чертеж контура старайтесь придумать, как задействовать как можно меньше трубы. При незначительной длине трубопровода не будет ощутимых сопротивлений, а значит, и перепадов давления, то есть не нужно будет тратиться на мощный насос.

В целом, короткая труба потребует меньше затрат.

  • Когда закончен расчет длины трубопровода, полученное значение нужно сравнить с допустимой протяженностью контура. Она зависит от диаметра трубы, которая будет прокладываться. Если диаметр 16 мм, тогда допустимое значение длины контура равно 100 м, а если диаметр равен 20 мм, то ограничение составит 120 м.
  • Межтрубный шаг берется в оптимальном диапазоне, но зависит от диаметра отопительного трубопровода.
  • Проектируя укладку, нужно помнить, что в помещении не все зоны имеют одинаковую потребность в обогреве, поэтому у окон и дверных конструкций планируйте расположение трубы более плотно. Это обеспечит там интенсивный нагрев.
  • В случаях, когда проектируемая площадь превышает 40 кв. м, нужно подключать второй контур, так как работа одноконтурного теплого пола в больших помещениях неэффективна.

Таким образом, расчет теплого пола может быть произведен самостоятельно.

Рекомендуется выполнить расчет и вручную по формулам, и на специальном калькуляторе, а после – сравнить получившиеся значения.

Дополнительную информацию по этому вопросу, вы можете узнать посмотрев видео ниже.

Как сделать расчет водяного теплого пола?

Активные позиции в монтаже основательной системы сегодня занимают водяные теплые полы. В виду своих явных преимуществ, все больше застройщиков обращают внимание на эту систему. Прежде, чем приступить к монтажу, нужно сделать грамотный расчет теплого пола. Этому и будет посвящен данный материал.

Что такое водяной теплый пол?

Теплый водяной пол – это система труб, спрятанных под стяжкой, по которым циркулирует вода определенной температуры около +45°С. На сегодняшний день, это самая востребованная технология для отопления частных домов. Благодаря циркулированию воды внутри системы, обогрев получается равномерным и комфортным, в отличии от радиаторных распределителей тепла. Простота конструкции, независимость от сезонного отопления, скачки температуры и давления являются еще одним большим плюсом данной технологии. Отапливается такая система в основном с помощью газового котла. Но без проблем взаимодействует и с другими видами котлов.

Теплые полы монтируются из полиэтиленовых или металлопластиковых труб. Эти материалы достаточно гибкие и хорошо проводят тепло. За регулирование температуры в такой системе отвечают насос, коллектор и смеситель термостатического вида.

Преимущества водяного теплого пола:

  • совместимость со многими видами напольного покрытия – вы можете выбрать любое нужное вам покрытие, не беспокоясь о том, что система отопления повредит его;
  • экономия тепла – система производит обогрев снизу, благодаря этому весь холодный воздух поднимается вверх, что позволяет обогревать помещение без использования прочих источников тепла;
  • сезонные опции – в холодное время года, система выступает в роли отопительной конструкции, а в летнее время способна охлаждать помещение.

Однако, существуют особенности, с которыми необходимо ознакомиться перед установкой такой системы:

  • Дороже радиаторной системы. При устройстве дома теплым полом готовьтесь к повышенным тратам, которые не особо себя окупят, но при этом принесут много приятного в плане отопления.
  • Не везде справляется с прогревом. В большинстве случаев теплый пол проходит в качестве основного отопления, но есть помещения, где требуется дополнительный прибор отопления. Для выяснения этого факта и нужно делать расчет теплого пола.
  • Запрет на использование в многоквартирных домах. Но касается он в основном России. В других странах ограничений нет.

Данная технология более уместна на территории частного дома, нежели квартиры. Монтаж системы желательно доверить мастерам, так как есть вероятность образования протечек, которые проявляются не сразу. Некачественная сборка может доставить массу хлопот и нанести серьезный урон имуществу.

Расчет теплопотерь дома

Перед расчетом водяного теплого пола, нужно сначала рассчитать теплопотери дома. Теплопотери — это количество тепла, которое помещение теряет за единицу времени. Для снижения теплопотерь используются отопительные приборы, к примеру радиаторные обогреватели, отопительные трубы, а также теплый пол. Помимо этого, сократить теплопотери возможно при установке стеклопакетов и изоляции стен различными материалами, которые способны сохранить тепло внутри помещения.

Расчет теплопотерь — это важный параметр при проектировке жилого помещения. При этом необходимо учитывать:

  • площадь помещения;
  • площадь всех окон;
  • высоту потолка;
  • количество наружных стен;
  • температура с наружной стороны помещения;
  • тип окон;
  • теплоизоляцию стен;
  • тип помещения, находящегося выше.

В основном теплопотери зависят от разницы в температурах вне помещения и внутри него, а также в степени теплоизоляции окон, стен, перегородок. Для более точного расчета теплопотерь можно воспользоваться одним из множества онлайн-калькуляторов. Они довольно просты и понятны в использовании, достаточно ввести необходимые значения и расчет будет произведен автоматически. В таких калькуляторах возможно рассчитать теплопотери через окна, потолки, стены, пол. Это позволит получить детальную информацию, на основе которой следует рассчитывать мощность отопительного оборудования.

Принято считать, что теплый пол справится, если теплопотери не превышают 100 Вт на метр площади. Если данный показатель превышен, придется прибегать к установке дополнительного прибора отопления.

Детальный расчет водяного теплого пола

При составлении расчетов, обратите внимание, что максимально оптимальной температурой поверхности пола будет являться значение в 28 градусов. В случае превышения данного значения может появиться дискомфорт. В тех местах, где пол граничит с окнами или дверьми и наружными стенами, температура может быть выше до +35°С, а в ванных комнатах до +33°С.

Обращайте внимание так же на покрытие, которое собираетесь использовать, так как у каждого покрытия есть свое сопротивление теплопередачи. Рекомендованное значение не должно превышать 0,15 М2К/Вт

При расчете водяного теплого пола обращайте внимание, что максимальная температура теплоносителя не должна превышать значение в 55 градусов. Оптимальные потери на контуре составляют обычно 10 градусов. То есть если подача у вас составляет 50 градусов, то обратка будет в районе 40 градусов

Плотность потока тепла на 1 м 2 рассчитывается следующим образом:

Используя полученное значение плотности теплового потока (q), температуру помещения и температуру на поверхности пола, производим расчет необходимой разности температур носителя тепла и шага раскладывания трубы, используя соответствующую таблицу (приложены в примере). Далее, пользуясь формулами G=3,6*Q/4,187*(tz-tp ) и L=F/b рассчитываем необходимый расход воды через систему отопления пола и длину укладываемой трубы, где:

Пример расчета теплого пола

Путем расчета теплопотерь мы выяснили, что в конкретном помещении они составляют 1200 Вт. Так же нам известно, что мы хотим температуру в помещении 20 градусов. Полезная площадь теплого пола при этом составляет 20 квадратов. На полу будет лежать паркет. Термическое сопротивление паркета составляет 0.1 м2К/Вт.

Для начала давайте определим плотность теплового потока на один квадрат площади.

По расчетной таблице видно, что желаемую температуру в 20 градусов мы можем получить с шагом укладки 25 см. При этом температура поверхности пола составит 25,3 градуса.

Больше таблиц вы можете найти, как вариант, в книге «Металлополимерные трубы и фитинги» от компании Эгопласт.

Длину трубы определить не составит труда

Находим расход воды по формуле G=3,6*Q/4,187*(tz-tp ). Температура по таблице у нас равна 50/40.

Эти данные помогут при выставлении значений на расходомерах распределительного коллектора.

Для наших условий нужно разложить 80 метров трубы с шагом 25 см. Это идеальная длина контура. Если значение будет превышать 90-100 метров, желательно разделить помещение на два контура.

Можно ли без расчетов?

Расчеты делать не обязательно. Но рекомендуем все же сделать расчеты теплопотерь дома, чтобы убедиться, пройдет теплый пол или все таки нет. Если полы проходят, действуем по простому методу. Укладываем теплый пол с шагом 15 см, а в зонах наружных стен с шагом 10 см.

Далее устанавливаем комнатные термостаты, подключаем к сервоприводам на коллекторе и радуемся отличной регулируемой системой отопления.

Как рассчитать тёплый водяной пол самостоятельно: подробная инструкция

Такой расчёт для каждой квартиры или дома делается сугубо индивидуально. Так как на мощность влияет множество факторов: теплопотери помещения, температура воздуха, которая комфортна для проживания, при температуре поверхности пола, которую создают тёплые полы.

Водяной тёплый пол: расчёт мощности

Водяной пол используют чаще как обособленный способ обогрева дома, реже его комбинируют с другим видом отопления.

Чтобы тёплые полы не стали для вас золотыми, необходимо правильно произвести расчёт их мощности, просчитать теплопотери помещения и качественно смонтировать тёплый пол.

Но для расчета необходимой мощности, нужно знать площадь помещения, материал стен, какие окна установлены, и какую в конечном счете температуру воздуха в помещении мы хотим получить. Также особое значение имеет мощность котла и материал из которого изготовлены трубы, которые будут использоваться для отопления.

Немаловажно и напольное покрытие, например, плитка обладает высокой теплопроводностью, в то время как деревянные покрытия наоборот. Далее подробно рассмотрим какие факторы влияют на расчёт теплового водяного пола.

Расчёт тёплого водяного пола: шаг укладки

Существует два основных способа укладки труб: змейкой и спиралью.

Для равномерного прогрева дома трубы необходимо укладывать, соблюдая расстояние от 15 до 30 см. Если не соблюдать это правило и шаг между трубами сделать больше не удастся получить качественное и равномерное отопление. Длину труб рассчитывают следующим образом: 5 метров погонных труб на 1 м2 помещения, из этого следует что длина труб в одном контуре должна быть не более 100 метров.

Если площадь комнаты достаточно большая, то делают не один, а два и более контуров.

Важно учитывать, что если вы делаете шаг трубы 25-30 см, то там, где располагаются окна и двери его сокращают до минимальной дистанции равной пятнадцати сантиметров.

Расчёт тёплого водяного пола: температура

Если используется несколько контуров с системой тёплых полов, то длина трубы, не должна быть больше 15 метров.

К арматурной сетке, трубы крепятся при помощи хомутов или проволоки.

Теплоизоляция

Это именно тот пункт, который заслуживает особого внимания. Ведь если теплоизоляция плохая, то теплопотери составляют около 20%.

Толщина теплоизоляции на первом этаже должна составлять не менее 10 см, на других этажах достаточно 5 см.

В качестве материала используют пенополистирол или минеральную вату. Концы труб необходимо подвести к распределительному коллектору. Число отводов должно быть равно числу контуров тёплого пола.

Также у коллектора должны быть регулировочные клапана, для того чтобы была возможность отрегулировать прогрев каждого контура отдельно.

Проверка тёплого водяного пола

Когда завершена установка система тёплого водяного пола, необходимо проверить на наличие дефектов. Проверку осуществляют под давлением 4-6 бар в течении суток. Если трубы не деформировали и не произошло утечек, тогда приступают к заливке стяжки, которую осуществляют под давлением. Толщина стяжки обычно составляет 10-12 см. В течении месяца нельзя укладывать напольное покрытие, это время необходимо, чтобы она окрепла.

Расчёт тёплых полов на онлайн калькуляторе

Произвести расчёт мощности тёплого водяного пола возможно на онлайн калькуляторе. Расчеты будут иметь небольшую погрешность, но общая картина о предстоящих работ станет ясна.

Скачайте бесплатную программу для расчета теплого пола – valtec.rar

Впервые сталкиваясь с темой ремонта, достаточно сложно разобраться со всеми системами расчета. Но ведь очень важно подобрать правильно материалы, рассчитать их количество, от этого зависит качество и долговечность ремонта.


Грамотный расчет теплого пола и основные правила проектирования

Создание теплого пола – это прекрасная возможность обеспечить комфортный микроклимат в собственном жилище. Популярность данной системы отопления (СО) обусловлена высокой доступностью современных материалов, благодаря которым монтаж системы может выполнить любой домашний мастер, знающий основы теплотехники и сантехнических работ.

Перед тем как приступить к созданию данной отопительной системы необходимо провести сложные вычисления и подготовительные работы. О том, как рассчитать теплый водяной пол и пойдет речь в этой публикации.

Расчет мощности водяных нагреваемых полов

Важно! Приведенная ниже методика достаточно сложна и требует определенных знаний, опыта и навыков проектирования. Заказывать расчет водяного теплого пола и отопления необходимо в специализированной организации. Все формулы и данная методика приведены в ознакомительных целях.

В интернете и специализированной литературе приведены масса способов расчета теплого пола, среди которых большинство публикаций, не внушающих доверия. Кроме того, практически каждый производитель данной продукции предлагает использовать в вычислениях данные и номограммы, которые противоречат логике и нормативным документам (в частности СП 60.13330.2012). Существует методика расчета водяного теплого пола, которой пользуются проектные организации.

Исходные данные

Для проведения вычислений необходимо иметь следующие данные:

  • Температура на подаче в системе теплый пол (ТП) tп ;
  • Температура в обратке ТП tо;
  • Предполагаемая температура воздуха в отапливаемом помещении tв;
  • Температура в помещении ниже расчетного tниз ;
  • Внутренний диаметр трубопровода, из которого изготовлен змеевик ТП Dв;
  • Наружный диаметр трубопровода, из которого изготовлен змеевик ТП Dн;
  • Коэффициент теплопроводности трубопровода λтр ;
  • Теплоотдача поверхности, находящейся под ТП (нижележащая, горизонтальная) αн;
    (определяется по СНиП 23-02-2003 и СП 23-101-2004).
  • Коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к внутренней стенке трубы αвн;
  • Коэффициент теплоотдачи пола αп ;(как правило, данное значение находится в пределах 10-12 Вт/м 2 К);
  • Термосопротивление материалов пола, находящихся над змеевиком водяного ТП.

Исходные данные для удобства вычислений необходимо скомпоновать в таблицу:

Далее, суммируя теплопроводность (по таблицам) материалов, используемых в стяжке, необходимо рассчитать термическое сопротивление над змеевиком и под трубопроводом теплого пола. Например:

Для удобства дальнейших расчетов составляем таблицу, например:

Методика расчета

  1. Вычисляем среднюю температуру теплоносителя по формуле
  2. Производим расчет термического сопротивления материалов над трубами
  3. Считаем термосопротивление материалов под змеевиком
  4. Производим вычисления угла между поверхностью полового покрытия и плоскостью максимального термосопротивления
  5. Задаем шаг укладки трубопровода
  6. Рассчитываем максимальное термосопротивление слоев стяжки (над змеевиком)
  7. Производим расчет соотношения тепловых потоков над и под трубопроводом
  8. Вычисляем мощность теплового потока, направленного вверх
  9. Считаем мощность теплового потока, направленного вниз
  10. Рассчитываем суммарную мощность тепловых потоков
  11. Высчитываем тепловой поток, на 1 м водяного ТП
  12. Производим расчет максимальной температуры ТП
  13. Производим расчет минимальной температуры ТП
  14. Рассчитываем средний температурный показатель теплого пола, который должен быть меньше или равен нормам, определенным СП 60.13330.2012 п. 6.4.8

Подобная методика заложена в некоторые программы для расчета теплого пола, распространяемые на платной основе.

Упрощенная методика

Совет: как видно из приведенного выше примера, точный расчет водяного ПТ – это очень сложный процесс, который лучше доверить профессионалам.

Упрощенный метод основан на следующем алгоритме: теплоотдача теплого пола должна компенсировать или превышать не более чем на 25% теплопотери помещения. Для расчета теплых полов по площади помещения, необходимо иметь данные о теплопотерях, запланированной температуре и некоторым особенностям строения напольного покрытия.

  1. Первое, что нужно сделать – это составить план-схему отапливаемых помещений с подробным обозначением оконных и дверных проемов
  2. Вычисляем потребность тепла для каждого помещения. Для этого рассчитываем теплопотери помещения.

Производим расчет необходимой мощности теплого пола на 1 м 2 по формуле:

где: Q — суммарный показатель теплопотерь; F – площадь, которая отведена под укладку змеевика ТП.

На основании полученных данных о мощности ТП, выбираем шаг трубопровода (расстояние между витками).

Важно! Следует знать, что шаг укладки трубопровода соответствует определенной тепловой нагрузке: 15 см – от 80 Вт/м 2 ; 20 см — от 50 — 80 Вт/м 2 ; 30 см – до 50 Вт/м 2 .

Имея необходимые значения шага, по таблице можно определить диаметр трубопровода, рекомендованную среднюю температуру теплоносителя.

Представленная выше таблица позволяет сделать расчет длины трубы для теплого пола, зная его необходимое количество (при выбранном диаметре) на 1 м 2 отапливаемой площади.

Совет: При самостоятельном проектировании данной СО следует знать, что длина трубопровода в одном контуре не должна превышать 100 пг.м. Например, для обогрева комнаты, площадью 20 м 2 необходимо 200 п.м. трубы, диаметром 16 мм. Для корректной работы данной СО необходимо создать минимум 2 отдельных контура по 100 п.м каждый.

Выбираем тип укладки змеевика. Как правило, при самостоятельном создании «теплых полов» применяют две основные схемы укладки: «змейкой» или «улиткой». Расположение трубопровода зависит от участков с наибольшими теплопотерями. Такими участками являются пол возле входа и оконных проемов. Выбирайте схему, трубопровод в которых в данных участках будет иметь наибольшую температуру.

Если возникает сложность на данном этапе, то наиболее простой метод расчета трубы для теплого пола – калькулятор, который можно найти на специализированных порталах.

Выбор трубы. Как правило, для создания данной СО применяют трубы из: металлопластика, пропилена и сшитого полиэтилена.

Совет: Профессионалы рекомендуют обратить внимание на трубопровод из сшитого полиэтилена, который имеет наименьший коэффициент линейного расширения, чем представленные аналоги. Если выбор пал на пропилен, то для теплого пола применяйте только армированные марки данного материала.

Последнее, что следует рассчитать – это производительность циркуляционного насоса. Делается это по формуле:

где:
G – производительность насоса л/ч;
0,86 – коэффициент для перевода Вт/ч в ккал/ч.
Δt – разница температур между подачей и обраткой.

Расчет электрического теплого пола

Чаще всего, при самостоятельном обустройстве электрических нагреваемых полов, возникает потребность в расчете резистивных (кабельных) изделий.

  1. Вычисляем теплопотери помещения, чтобы знать, сколько тепла следует подать в комнату для создания комфортного микроклимата.
  2. Составляет план-схему для выяснения площади, на которой будет располагаться греющий кабель.

Выбираем шаг укладки (от 10 до 30 см.)

Важно! Чем больше шаг, чем менее равномерно будет прогреваться пол. Возможно появления «тепловой зебры».

Сегодня, большинство производителей данной продукции указывают мощность кабеля на определенный его отрезок. Например, кабель DTIP – 18 продается отрезками по 22 метра и имеет маркировку: 220/230; 360/395. Первые две цифры – напряжение питания; вторые – мощность отрезка при 220/230 V. В маркировке есть цифра 18, которая указывает на мощность 1 п.м кабеля – 18 Вт. Проверить данное утверждение легко: 395/22= 17,95 на 1 метр погонный изделия.

Как самостоятельно рассчитать водяные и электрические теплые полы

Устройство напольного обогрева квартиры либо частного дома начинается с расчетов. Трубы или греющие кабели нужно правильно выбрать по удельной тепловой мощности и уложить с определенным шагом. Практика показывает: целиком полагаться на опыт наемных строителей нельзя, схему укладки лучше разработать самостоятельно. Как рассчитать электрический и водяной теплый пол доступными методами, рассказывается в дальнейшей инструкции.

Выясняем потребную тепловую мощность

Для расчета всех параметров будущего теплого пола – водяного или электрического – надо определить, сколько Ватт теплоты подать на обогрев конкретного помещения. Предлагаем посчитать требуемую мощность отопления простейшим способом – по площади либо объему комнаты.

Совет. Монтаж напольных греющих контуров – удовольствие недешевое. Цена работ с учетом материалов и комплектующих колеблется в диапазоне 5—8 у. е. за квадратный метр (без установки и подключения котла). Если вы планируете нанимать бригаду мастеров и не располагаете проектом системы отопления, требуйте выполнения всех расчетов от исполнителей, потом сравните результаты.

В качестве примера используем планировку небольшого одноэтажного дома 100 м² (по наружному обмеру), показанную на чертеже. Заметьте, угловые комнаты со световыми проемами и внешними стенами потеряют гораздо больше тепла зимой, нежели внутренние – коридор, санузел и прихожая. Нюанс учтен в предлагаемой методике:

  1. Путем обмеров и перемножения длин выясните квадратуру каждого помещения.
  2. Площади комнат с одной наружной стенкой и световым проемом умножьте на 0.1 кВт. К данной категории относятся и центральные помещения (в примере – прихожая, ванна и коридор).
  3. На обогрев комнат, расположенных в углах здания, потребуется выделить больше тепловой энергии. Квадратуру помещения с двумя внешними стенами и окном следует помножить на 0.12 кВт (кухня и детская).
  4. Если в угловой комнате присутствует 2 и более оконных проема, площадь умножается на 0.13 кВт (гостиная и спальня на планировке).

Результаты вычислений – это требуемая теплоотдача отопительных контуров либо радиаторов в киловаттах отдельно по каждому помещению. С полученными цифрами можно переходить к следующему этапу расчета.

Примечание. Указанные величины справедливы для средней полосы РФ и Республики Беларусь. Для жилищ, расположенных на юге, значения тепловой мощности необходимо умножить на коэффициент 0.7. В северных регионах к результатам применяется повышающий коэффициент 1.5—2.

Вышеописанная методика не годится для комнат с потолками 3 и более метров. В подобных случаях потребное количество теплоты считается по объему помещений, умножаемому на 35, 40 или 45 Вт в зависимости от расположения внутри здания. Подробно расчет нагрузки на систему отопления изложен в отдельной статье.

Определение теплоотдачи отопления по объему комнат с потолками 3 м и выше

Расчет водяных греющих контуров

Выяснив, какую мощность теплового потока обязан выдавать теплый пол в каждой комнате, рассчитайте его основные параметры в следующем порядке:

  1. Определите расход теплоносителя, обеспечивающий необходимую теплоотдачу контуров. Узнайте и откорректируйте температуру поверхности напольного покрытия.
  2. Вычислите шаг укладки петель, а также температуру теплоносителя в подающей и обратной линии.
  3. Выясните длину трубы в контуре.

Прежде чем сделать дальнейшие расчеты, хотим предостеречь от использования теплых полов в качестве основной и единственной системы отопления. По мнению многих экспертов, в том числе Владимира Сухорукова, напольный обогрев должен работать совместно с обычными батареями по таким причинам:

  • водяные контуры прогревают приличную массу бетонной стяжки, а потому довольно инертны и медленно реагируют на изменение температуры теплоносителя;
  • радиаторы хорошо поддаются ручной и автоматической регулировке, быстро реагируют на рост или падение температуры сетевой воды;
  • чтобы отопить объем комнаты без батарей, трубы должны разогреть поверхность до 28—33 °С, создавая ощущение духоты в комнате;
  • соответственно, теплоноситель придется нагреть до 50—55 °С, экономичный температурный график водяных полов – 45—35 °С.

Оптимальный вариант отопления — напольный обогрев + радиаторная система

Отсюда рекомендация. Теплые полы стоит рассчитывать под максимально комфортную температуру поверхности +26 °С и дополнительно смонтировать радиаторную сеть, способную функционировать автономно, отдельно от напольного отопления. Она догреет воздух до желаемой температуры и станет ее поддерживать в автоматическом режиме.

Если вы решите не монтировать батареи конвекционного отопления из-за повышения стоимости строительства, все равно можете пользоваться изложенным далее расчетом, дабы выяснить метраж контуров, диаметр и шаг укладки трубопроводов. Пояснения нашего эксперта касательно установки радиаторов: